Giunsa pagtrabaho ang 3D nga pag-imprenta?

Ang usa ka additive nga pamaagi sa paghimo mao ang 3D printing. Kini usa ka "dugang" tungod kay kini yano nga nag-stack ug nagsagol sa mga lut-od sa materyal aron makamugna og aktuwal nga mga butang imbes nga kinahanglan ang usa ka bloke sa materyal o usa ka agup-op. Makahimo kini og mas komplikado nga mga geometries kaysa sa "konbensyonal" nga mga teknolohiya, kasagaran dali, adunay barato nga fixed nga mga gasto sa pag-setup, ug nagtrabaho uban ang nagkadaghang mga materyales. Gigamit kini sa sektor sa inhenyero, labi na kung nag-prototyping ug nagpalambo sa gaan nga mga geometries.

Additive manufacturing ug 3D printing

Ang termino nga "3D nga pag-imprenta" kanunay nga nalambigit sa kultura sa paghimo, mga amateur ug mga mahiligon, mga tig-imprenta sa desktop, mga teknik sa pag-imprenta nga magamit sama sa FDM, ug dili mahal nga mga materyales sama sa ABS ug PLA. Kini sa usa ka bahin tungod sa barato nga desktop printers nga mitumaw gikan sa RepRap nga kalihukan, sama sa orihinal nga MakerBot ug Ultimaker, nga nakatampo sa demokratisasyon sa 3D printing ug sa 2009 3D printing boom.

3D Printing Technology: Ang Kaugmaon sa Innovative Manufacturing

3Dpag-imprintakasaysayan

Ang mga produkto sa konsepto sa pag-imprinta sa 3D nagsugod sa 1970s. Sa 1981, ang Hapon nga siyentipiko nga si Dr. Kodama, kinsa mao ang unang naghulagway sa layer-by-layer nga paagi sa pag-imprenta sa paggama, misulay sa 3D nga pag-imprenta, ug personal nga nagmugna sa SLA (stereolithography) 3D nga teknolohiya sa pag-imprenta-photosensitive resin nga gi-polymerize sa ultraviolet nga kahayag.

Pipila ka tuig ang milabay, ang Amerikanong siyentipiko nga si Charles Hull nagpahigayon usab ug lawom nga panukiduki sa teknolohiya sa SLA, ug gisumite ang unang patente sa SLA niadtong 1986. Nagtukod ug 3D Systems ug nagpagawas sa ilang unang komersyal nga produkto, ang SLA-1, niadtong 1988. (hulagway sa ubos)

Ang SLA maingon nga mao ang pinakaunang naugmad nga teknolohiya sa pag-imprenta sa 3D, busa kanus-a ang SLS (Selective Laser Sintering) ug FDM (Fused Deposition Modeling) sa ulahi

Niadtong 1988, ang American Carl Deckard mipatente sa teknolohiya sa SLS sa Unibersidad sa Texas, nga usa pa ka teknik sa pag-imprenta sa 3D diin ang usa ka laser lokal nagsagol sa mga partikulo sa pulbos aron maimprinta. Sa samang tuig, si Scott Crump, usa sa mga founder sa Stratasys, mi-aplay og patente para sa fused deposition modeling (FDM). Gikan sa 1980 ngadto sa 1990, ang tulo ka mga nag-unang teknolohiya sa 3D nga pag-imprenta ang tanan nga patented, nga nagtimaan sa sinugdanan sa usa ka panahon sa paspas nga kalamboan sa niini nga industriya. .

Sa Europe, ang EOS GmbH naghimo ug disenyo nga sistema para sa 3D nga pag-imprenta: ang Stereos" nga sistema. Karon, ang iyang 3D printed nga mga modelo sa industriyal nga sektor gigamit sa tibuok kalibotan para sa SLS 3D printing technology (Selective Laser Sintering) para sa mga plastik ug metal nga giila sa.

Sa 1992, ang FDM (Fused Deposition Modeling) 3D nga patente sa teknolohiya sa pag-imprenta gitugutan sa Stratasys, nga nagpalambo sa 3D nga mga tig-imprenta aron matubag ang lainlaing mga panginahanglanon sa daghang mga propesyonal ug indibidwal.

Gikan sa 1993 hangtod 1999, lainlain nga mga teknolohiya ang mitumaw sa industriya sa pag-imprenta sa 3D. Sa samang higayon, nagkadaghang bag-ong CAD software, ug 3D modeling software ang naugmad, pananglitan, Sanders Prototype (karon gitawag ug Solidscape) nga maoy usa sa unang mga partisipante nga gimugna.

3D nga pag-imprenta sa multi-field nga mga aplikasyon

Niadtong 2008, migawas ang unang 3D-printed nga prosthetic, nga dugang nga nagdugang sa bahin sa 3D nga pag-imprenta sa media. Nakaplagan sa mga tawo nga ang pag-imprenta sa 3D dili lamang maka-imprinta sa tradisyonal nga mga bahin apan magamit usab sa pag-ayo sa lawas sa tawo. Kining talagsaon nga medikal nga 3D nga proyekto sa pag-imprenta naghiusa sa tanang bahin sa usa ka biyolohikal nga sanga ug mahimong maimprinta "as is" nga walay bisan unsang sunod nga asembliya. Karon, inubanan sa 3D scanning, 3D printed medical prostheses, ug orthotics nagkabarato ug mas paspas aron matubag ang mga panginahanglan sa mga pasyente. Dugang pa, kini nga mga prostheses labi nga na-optimize ug gipahiangay sa morpolohiya sa pasyente. Ang 3D nga pag-imprenta nagdala og bag-ong mga oportunidad alang sa mass personalization. (idugang ang hulagway)

Ang 2009 mao ang tuig nga ang mga patente sa FDM misulod sa natad sa pagkonsumo sa masa, nga nagbukas sa usa ka bag-ong dalan alang sa halapad nga pagbag-o sa mga printer sa FDM 3D. Sa pag-ubos sa presyo sa desktop 3D printers, nagkadaghan ang mga tawo nga nakahatag ug pagtagad sa pag-uswag sa industriya sa pag-imprenta sa 3D.

Niadtong 2013, ang Presidente sa US nga si Barack Obama naghisgot sa 3D nga pag-imprenta sa iyang State of the Union address isip ang nag-unang paagi sa produksyon sa umaabot, nga naghimo sa "3D nga pag-imprenta" nga usa ka hingpit nga buzzword. Karon, ang lugar niini sa hunahuna sa publiko prominente kaayo. Nagkadaghan ang gagmay ug medium-kadako nga mga kompanya ang nagpahimulos sa mubu nga gasto nga prototyping nga gihatag sa 3D nga pag-imprenta, nga hingpit nga gihiusa kini sa ilang pag-uli, kabag-ohan ug mga proseso sa produksiyon.

3D nga pag-imprinta nga konsepto nga awto

Kung hisgutan ang mga aplikasyon sa pagtukod, ang 3D nga giimprinta nga mga balay nahimo na karon. Ang mga tawo mibalhin sa 3D printed nga mga balay sa unang higayon sa 2018. Ang balay adunay gilapdon nga 1022 square feet, nga puy-an kaayo. Nagkinahanglan kini og total nga duha ka adlaw aron maimprinta.

Ang sistema sa klasipikasyon sa 3D nga pag-imprenta sa mga kaamgiran ug kalainan tali sa manufacturing ug 3D nga pag-imprenta

Himoa nga usa ka pananglitan ang gibuak nga bola. Adunay sobra sa usa ka dosena nga mga bulak sa ibabaw. Kung kini giproseso sa tradisyonal nga machining, kini mahimong masamok kaayo, ug ang mga sumbanan kinahanglan usbon sa usag usa. Ug kung imong pilion ang 3D nga pag-imprenta, wala’y basura sa materyal, mao nga kini usab adunay ngalan nga gitawag nga additive manufacturing, nga nagpasabut nga ang pamaagi sa anam-anam nga pagtipon sa mga materyales gigamit sa paghimo sa pisikal nga mga bahin. Ang tradisyonal nga pamaagi mao ang paghimo sa embryo una, dayon kuhaa ang sobra nga materyal, ug ang nahabilin nga materyal mao ang gikinahanglan nga porma. Kung ang usa ka problema nakit-an, kinahanglan nga ablihan ang usa ka agup-op ug usbon kini; samtang ang 3D nga pag-imprenta naggamit sa hinay-hinay nga pagtipon sa materyal, dali nimo makita ang nahuman nga produkto.

3D nga pag-imprenta sa teknolohiya nga katumanan

Ang teknolohiya sa pag-imprenta sa 3D gipadapat sa produksiyon sa industriya. Ang kinahanglan nga gamiton sa 3D printing dili ang pisikal nga butang, apan ang digital nga modelo. Kung gusto nimo nga i-print sa 3D ang tinuud nga butang sa imong atubangan, kinahanglan nimo nga mogamit usa ka kompyuter aron mamodelo kini, o mogamit usa ka 3D scanner aron ma-digitize ang tinuud nga butang, kana mao, usa ka modelo nga 3D, ug mahimo nimong i-print ang mga butang sa labing gamay nga kinse ka minuto. Sa pagkakaron, ang teknolohiya sa pag-imprenta sa 3D gibahin sa upat ka dagkong mga kategoriya: FDM, DLP/SLA, ug SLS

SLS-- proseso sa paghulma sa laser sintering

Ang SLS usa ka medyo high-tech nga powder nga natunaw ubos sa taas nga temperatura nga kondisyon sa laser irradiation. Ipakaylap ang usa ka layer sa nipis nga pulbos sa workbench, ug i-scan ang cross-section sa layer gamit ang laser beam aron mapataas ang temperatura sa pagtunaw nga punto, aron maamgohan ang sintering ug bonding, sublion ang pagsabwag sa powder, sintering, paggaling, ug pagpauga hangtod maporma ang modelo. Sa pagkatinuod, ang 3D nga pag-imprenta kay 2D nga pag-imprenta balik-balik. Kon imong hiwaon ang usa ka butang nga nipis kaayo, imong makita nga ang matag piraso adunay porma. Kung imong ibutang ang tanan nga mga porma, makakuha ka usa ka three-dimensional nga butang nga istruktura. Mao nga gigamit namon ang mga laser aron magdrowing og mga graphic. Ang pagsukol sa SLS nga gihulma nga mga bahin sa kalikopan (temperatura, humidity, ug kemikal nga corrosion) susama sa thermoplastic nga mga materyales; samtang ang pagsukol sa SLA nga gihulma nga mga bahin medyo dili maayo, pananglitan, ang mga workpiece sa SLA nga gihulma sa epoxy resin dali nga maapektuhan sa kaumog ug mga kemikal. Ang kaagnasan, kini mohumok ug mag-warp sa usa ka palibot nga labaw sa 38 ° C, apan ang pagkatukma sa pagporma taas.

SLA --stereolithography nga proseso sa paghulma

Ang SLA usa ka teknolohiya sa light-curing, nga medyo naugmad sa China karon. Ang "Stereolithography" mao ang kung ang laser beam naglatid sa unang layer nga porma sa butang sa ibabaw sa liquid resin, ug unya ang produksyon nga plataporma gipaubos sa usa ka gilay-on (tali sa 0.05-0.025mm), ug unya ang solidified layer naunlod sa liquid resin, ug uban pa. Ang resin nga gigamit usa ka photosensitive resin, nga maporma ang usa ka solid nga estado pagkahuman nga ma-irradiated sa laser beam, ug ang pagporma nga modelo paspas ug tukma.

DLP-- proseso sa paghulma sa stereolithography

DLP digital light processing, nailhan nga laser shaping technology. Ang teknolohiya sa pag-imprenta sa DLP 3D adunay daghang pagkaparehas sa teknolohiya sa pag-imprenta sa SLA 3D. Kung ang produksiyon gipakasama sa pagdrowing og lingin gamit ang lapis, nan ang teknolohiya sa SLA katumbas sa pagdrowing og layer sa layer, samtang ang DLP katumbas sa direkta nga pagtimbre. Ang mass production nga atong gigukod adunay duha ka importante kaayo nga mga punto, ang usa mao ang efficiency, ug ang usa mao ang materyal nga gasto. Adunay usa ka 3D nga tig-imprenta nga maka-imprinta sa gatusan ka beses nga mas paspas kay sa tradisyonal nga manufacturing, nga mao, ang face-to-face nga teknolohiya, nga gimugna sa usa ka kompanya sa Shenzhen, Light Prism Technology. Nagkinahanglan kini og 2-5 ka oras sa pag-imprinta sa usa ka hollow ball nga adunay tradisyonal nga FDM 3D nga pag-imprenta, ug kini nagkinahanglan og usa ka oras sa pinakapaspas, apan kini nagkinahanglan lamang og mga 10 ka minuto sa pag-imprinta gamit ang pinakabag-o nga face-to-face nga teknolohiya. Ang katulin sa pag-imprinta talagsaon. Sa higayon nga kini nga 3D nga pag-imprenta anaa sa merkado, Ang epekto sa tradisyonal nga mga crafts dako gihapon.

FDM --Fused Deposition Molding Proseso

Kung itandi sa mga teknolohiya sa DLP ug SLS, ang teknolohiya sa FDM medyo yano, mao nga kini adunay daghang mamiminaw ug dali nga mosulod sa pamilya. Ang prototype direkta nga gihimo gikan sa 3D CAD data pinaagi sa paggamit sa thermoplastic nga materyal nga extruded ngadto sa usa ka semi-tunaw nga filament, nga gideposito sa usa ka layer-by-layer nga basehan. Ang mga bentaha sa teknolohiya sa FDM mao ang yano nga mekanikal nga istruktura, dali nga disenyo, mubu nga gasto sa paghimo, gasto sa pagpadayon ug gasto sa materyal, ug wala’y polusyon sa kalikopan. Busa, ang FDM mao usab ang labing kaylap nga gigamit nga teknolohiya sa mga desktop 3D printer sa panimalay. Kini usa ka medyo tradisyonal nga pamaagi sa pag-imprenta, nga wala mogamit sa laser ug adunay gamay nga gasto, apan ang katukma dili taas ug ang katulin sa pag-imprinta hinay kaayo. Kini ang labing dali nga paagi para sa tanan, ug kini kasagarang gigamit sa merkado sa edukasyon.

Ang Epekto sa 3D nga Pag-imprenta sa Paggama ug Tradisyonal nga Pagkahimo

Mga bentaha sa 3D printing

(1) Pagpahiangay

Ang pagkuha sa dentistry isip usa ka pananglitan, ang mga ngipon sa matag usa managlahi, apan ang 3D nga pag-imprenta makasulbad sa panagsumpaki tali sa customized nga produksyon ug mass production, ug mass produce customized implants, braces, etc.

(2) sample real-time

Tungod sa paspas nga katulin sa 3D nga pag-imprenta, ang tigdesinyo nagdesinyo sa usa ka bersyon sa produkto sa buntag, ug ang lider makakita sa nahuman nga produkto sa udto, ug dayon nagdesinyo sa laing bersyon sa alas-6 sa gabii, ug makita ang nahuman nga produkto sa sunod nga buntag, nga makapadali sa pag-uswag sa bag-ong mga produkto nga katulin. Kung dili kini labi ka komplikado, ang 3D nga pag-imprenta makahimo og nahuman nga mga produkto sa 3 ka oras, samtang ang tradisyonal nga pag-proofing molungtad og 4-6 ka semana matag higayon, busa ang kinatibuk-ang katulin sa disenyo sa industriya gipauswag usab.

(3) Walay polusyon

 Tungod kay ang mga hilaw nga materyales nga gihimo tanan mahigalaon sa kalikopan, ang tibuuk nga proseso sa produksiyon wala’y polusyon nga produksiyon. Wala’y polusyon sa basura nga gas ug basura nga tubig, ug wala’y basura sa nahabilin nga mga materyales.

(4) Dataization

Kung ang digital dentistry mohamtong, ang teknikal nga mga kinahanglanon alang sa mga doktor maminusan pag-ayo. Kinahanglan lang gamiton sa mga pasyente ang instrumento sa pag-scan sulod sa duha ka minuto sa ospital, ug mahibal-an nila ang mga hinungdan ug solusyon sa tanan nga mga problema sa ngipon.

Dugang pa, ang pag-imprenta sa 3D mahimo usab nga magamit alang sa orthodontics, pag-imprenta sa personal ug gipasadya nga transparent braces. Sa panahon sa plastic surgery, kinahanglan ba nga ang mga ngipon mobalhin sa wala o sa unahan? Pila ka milimetro ang paglihok? Kaniadto, ang operasyon sa ngipon nagsalig lamang sa personal nga kasinatian sa doktor, apan ang digital dentistry nagdugang sa kalig-on sa operasyon ug gipaubos ang teknikal nga threshold alang sa mga doktor.

(5) Pagpuasa

 Kung itandi sa tradisyonal nga mga proseso sa industriya, ang pag-imprenta sa 3D wala magkinahanglan mga pasiuna nga pagpangandam sama sa manpower ug transportasyon. Nagkinahanglan lamang kini og mga makina ug hilaw nga materyales, ug kini mahimo nga mabutang dayon sa produksyon.

(6) Automation

 Mahimong ikaingon nga adunay usa lamang ka 3D nga tig-imprenta tali sa virtual nga imahinasyon ug sa tinuod nga butang. Ang usa ka yawe nga produksiyon sa 3D nga pag-imprenta makatipig daghang gasto sa pagtrabaho ug mga sayup sa tawo.